BMP图片解码 STM32+FATS+模拟U盘+OLED12864

[复制链接]

不吃肉的羊发布时间：2018-2-10 20:50

技术帖
文章封面:	-
文章简介:	-

之前做UI设计，每次用到特殊的字符，就要我重新做字库。

后面有几次要我贴图，可想而知，太鸡巴折腾了，做过的朋友都知道，后面就想着能不能让单片机虚拟U盘，然后图片拖进去，就直接显示出来。

PS：其实想做视频解码来着，后面懒了，先做图片解码。

折腾了一两天，最终还是实现了。

硬件组成：

1.STM32F4

2.OLED12864

3.W25Q64

软件组成：

1.DMA做SPI数据传输，基本底层驱动，就不解释了

2.W25Q64上做FATS文件系统，版本是

$ O; Q# q; h8 ?* T! `

3.将W25Q64虚拟成U盘

蛮久以前折腾的了

4.编码解码及屏幕显示

其实解码不难，难的是数据对应，解码我大概花了两三小时，数据对应显示花了将近一天。

因为是OLED12864，只能显示8位的数据，也就没有什么颜色好说的了。

简述一下使用步骤。

首先设备上电，看到我用单片机+W25Q64模拟的U盘

; f) Q7 G9 `' U" p. ]

然后，做张BMP图片，放到U盘里面

3 e2 n( X. z% @9 b

电脑打开图片是这样的，图片是我随便截图来的

, A( a% d; [, O5 a

然后，设备重启上电，OLED上面就显示这张图片。

6 T6 l3 r5 T, J" }: J U6 D3 Z! x

这样就意味着我之后想贴图就可以直接贴了，不要再搞来搞去的做字库。

首先是了解BMP的组成结构：

1：位图头文件数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；
其结构定义如下：
[size=1em]

[size=1em]1

[size=1em]2

[size=1em]3

[size=1em]4

[size=1em]5

[size=1em]6

[size=1em]7

[size=1em]8

[size=1em]9

[size=1em][size=1em]typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
[size=1em]{
[size=1em] WORD bfType;//位图文件的类型，必须为BM(1-2字节）
[size=1em] DWORD bfSize;//位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）
[size=1em] WORD bfReserved1;//位图文件保留字，必须为0(7-8字节）
[size=1em] WORD bfReserved2;//位图文件保留字，必须为0(9-10字节）
[size=1em] DWORD bfOffBits;//位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）
[size=1em] //文件头的偏移量表示，以字节为单位
[size=1em]}__attribute__((packed)) BITMAPFILEHEADER;

2：位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；
BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。
[size=1em]

[size=1em]1

[size=1em]2

[size=1em]3

[size=1em]4

[size=1em]5

[size=1em]6

[size=1em]7

[size=1em]8

[size=1em]9

[size=1em]10

[size=1em]11

[size=1em]12

[size=1em]13

[size=1em]14

[size=1em]15

[size=1em][size=1em]typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{
[size=1em]DWORD biSize;//本结构所占用字节数（15-18字节）
[size=1em]LONG biWidth;//位图的宽度，以像素为单位（19-22字节）
[size=1em]LONG biHeight;//位图的高度，以像素为单位（23-26字节）
[size=1em]WORD biPlanes;//目标设备的级别，必须为1(27-28字节）
[size=1em]WORD biBitCount;//每个像素所需的位数，必须是1（双色），（29-30字节）
[size=1em]//4(16色），8(256色）16(高彩色)或24（真彩色）之一
[size=1em]DWORD biCompression;//位图压缩类型，必须是0（不压缩），（31-34字节）
[size=1em]//1(BI_RLE8压缩类型）或2(BI_RLE4压缩类型）之一
[size=1em]DWORD biSizeImage;//位图的大小(其中包含了为了补齐行数是4的倍数而添加的空字节)，以字节为单位（35-38字节）
[size=1em]LONG biXPelsPerMeter;//位图水平分辨率，每米像素数（39-42字节）
[size=1em]LONG biYPelsPerMeter;//位图垂直分辨率，每米像素数（43-46字节)
[size=1em]DWORD biClrUsed;//位图实际使用的颜色表中的颜色数（47-50字节）
[size=1em]DWORD biClrImportant;//位图显示过程中重要的颜色数（51-54字节）
[size=1em]}__attribute__((packed)) BITMAPINFOHEADER;

3：调色板，这个部分是可选的，有些位图需要调色板，有些位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板；
颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下：
[size=1em]

[size=1em]1

[size=1em]2

[size=1em]3

[size=1em]4

[size=1em]5

[size=1em]6

[size=1em][size=1em]typedef struct tagRGBQUAD{
[size=1em]BYTE rgbBlue;//蓝色的亮度（值范围为0-255)
[size=1em]BYTE rgbGreen;//绿色的亮度（值范围为0-255)
[size=1em]BYTE rgbRed;//红色的亮度（值范围为0-255)
[size=1em]BYTE rgbReserved;//保留，必须为0
[size=1em]}__attribute__((packed)) RGBQUAD;

颜色表中RGBQUAD结构数据的个数有biBitCount来确定：
当biBitCount=1,4,8时，分别有2,16,256个表项；
当biBitCount=24时，没有颜色表项。
位图信息头和颜色表组成位图信息，BITMAPINFO结构定义如下：
[size=1em]

[size=1em]1

[size=1em]2

[size=1em]3

[size=1em]4

[size=1em][size=1em]typedef struct tagBITMAPINFO{
[size=1em]BITMAPINFOHEADER bmiHeader;//位图信息头
[size=1em]RGBQUAD bmiColors[1];//颜色表
[size=1em]}__attribute__((packed)) BITMAPINFO;

4：位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。
位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右，扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数：
当biBitCount=1时，8个像素占1个字节；
当biBitCount=4时，2个像素占1个字节；
当biBitCount=8时，1个像素占1个字节；
当biBitCount=24时，1个像素占3个字节,按顺序分别为B,G,R；
Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是
4的倍数（即以long为单位），不足的以0填充，
biSizeImage = ((((bi.biWidth * bi.biBitCount) + 31) & ~31) / 8) * bi.biHeight;

以上内容网上大同小异，都是一样的。

根据以上信息，首先我在程序里面做了一个结构体，存放除显示数据外的所有东西。

- {) S: ^' D* W2 U

我不需要调色板，也就没用结构体了。

计算上面的数据，一共是62个8位数据，用来存放BMP的定义信息。

程序很简单，首先是U盘读取数据

ret = f_open(&fp, "246.bmp", FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ);
! r' ^/ D7 H% y# g. m- ?9 X3 k

ret = f_read(&fp, readbuff, picsize, &unt); //读取文件头信息

然后提取前62个数据保存到上面说的结构体

Getpicture(readbuff);
% @) G$ O8 s8 z/ @5 \8 `

) g2 \0 Y( c- r6 Q

仿真确认数据正确性

然后是提取图片信息

5 k: r; u6 I- g5 G1 n4 j/ @

一个简单的嵌套逻辑。

最后是花了我将近一天的东西，数据显示对应

void Display_BMP_DOT(uint8_t bmp[64][16])2 g1 X+ m- i* r9 S% M+ p
{( E! I6 s+ V! y8 d( W; O
unsigned char x,y,z,n,m;* m" ?) v, H9 y; B; `- y4 A7 T+ X
uint8_t Oled_Draw_BMP_buff[128];
4 l+ ?. v2 u5 t/ u% Y; x8 h' J7 J! e) S
7 Q0 K$ ~, d7 J1 z1 T/ e
for(m=0;m<64;m++)/ ?- N6 j' u( r' m+ O& t/ [
{
2 H0 L6 v2 V) |5 L& Q6 d0 L! E for(n=0;n<16;n++)
1 a, P5 ]! A, P- I {
8 q' w2 W' G9 d* e z = 0x80;
( p$ ?0 r" B1 d7 X4 F4 I for(x=0;x<8;x++)
9 T+ a% K3 V0 X% j1 x$ ^; j {
3 z7 o- s! n# M( o+ {6 j Oled_Dot(x+8*n-1,63-m,bmp[m][n]&(z>>x));
$ N, U: A8 [& b. y8 A$ X }
9 e" x. J! _ g- h( i. f& _. x }) G8 a& u) ?# C7 R4 q# |+ E4 m
}
' E( |+ c% v# r$ C7 `$ v Display_Process(OLED_Display_Data); 0 c) ^. K4 [1 e$ c